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apcups电源热备连接特性及详细分析
时间:2020-09-09 08:23 点击次数:

  热备连接是指当单个apcups电源不能满足用户提出的供电可靠性要求时,需要连接同一规格的单机,以提高可靠性。任何带旁路的ups都可以热备连接。这种联系很简单。当使用UPS1作为主输出电源,USP2作为备用机器时,只需将备用UPS 2的输出连接到UPS1的旁路输入,但此时UPS1的旁路输入必须与其输入断开。

  正常情况下,upsl向负荷供电,UPS2处于热备用状态,无负荷运行;当upsl发生故障时,UPS2投入运行,继续向负荷供电。只有当UPS2过载或逆变器故障时,UPS2的旁路开关闭合,负载由市电供电。为节省投资,可采用N+1主备冗余电源,即两台以上主机的apcups电源的旁路开关接入备用机ups的输出。 两台热备单元连接的UPS系统的可靠性比单台UPS高两个数量级。该系统的连接方式简单易行。

  即使不同品牌的机器具有相同的规格和容量,也可以在不增加额外设备的情况下进行连接。如果连接两个不同容量的ups,则只能按最小的一个计算容量。 当单个UPS处于旁路运行状态时,负载不受UPS保护。此时,如果发生交流中断、过电压等故障,会造成负载供电中断或设备损坏。因此,很自然地想到用一台ups的输出作为另一台ups主机的静态旁路电源,即双台机组主备机的冗余电源,又称双台串联冗余电源,

  (1) 工作原理

  ① 正常情况下,负载的工作电源由UPS主机的逆变器提供,备用机处于空载运行状态。

  ② 当UPS1主机故障时,主机转入旁路电源,ups 2备用机逆变器输出通过主机静态旁路开关向负载供电。UPS主机故障在纳秒时间内旁路,不会产生负载电源中断。

  ③ 当备用机发生故障时,备用机转为旁路。此时,主机的静态旁路输入不再是备用机的逆变器输出,而是由备用机的静态旁路开关供电,相当于主机单机运行。

  ④ 当up主备机同时故障时,ups主备机同时切换至旁路运行。交流电源通过备用机的静态旁路开关,再通过主机的静态旁路开关供给负载电源。当然,apcups主备机同时发生故障的可能性非常小。

  (2) 优势

  ① 它易于安装和实现。只要ups主机有独立的静态旁路输入端口,就很容易实现主备ups的冗余电源,即使是不同型号、品牌的ups也能轻松形成双冗余电源。

  ② 高可靠性。系统调试时,UPS主备机输出电压按。根据实践经验,UPS双冗余电源的可靠性高于并联冗余电源。

  (3) 缺点 双冗余提高了UPS供电系统的可靠性,但也存在一些不足。

  ① 当主apcups电源本身发生故障时,可能无法切换并导致输出中断。当主UPS的内部电源板或电源模块发生故障时,主UPS将立即停止工作并中断输出。此时,主ups无法从静态开关切换到旁路。即使UPS良好,整个计算机系统的供电也会中断。当UPS主控电路出现问题,逆变器烧坏(此时不满足切换条件)等原因时,静态开关可能无法切换,造成电源中断。

  ② 开关瞬时输出中断。为了保证输出波形的连续性,UPS电源系统采用先合后分的技术,即通过静态开关使旁路输出与逆变器输出有叠加过程,保证输出不中断。但是,这两个电压回路的频率和相位幅值必须完全一致,否则在开关过程中可能会造成不连续的输出。当频率正常时,主apcups电源处于负载状态,从UPS处于空载状态。当栅极频率偏离ups跟踪频率范围时,ups将启动自己的晶体振荡器。由于两个ups是独立的系统,它们不能进行“锁定”跟踪。如果此时发生开关过程,则输出波形将具有更大的输出中断时间。特别是当主UPS逆变器发生故障而被迫切换时,由于无法正常跟踪,可能会出现较大的中断时间甚至切换失败。

  ③ 在主备机冗余的供电系统中增加了两个常见故障点。一旦主UPS的静态开关发生故障,此时需要切换,负载电源将中断。当过载时,主从ups依次转为旁路。如果UPS的静态开关发生故障,输出将中断。

  ④ 设备效率低下。在整个供电过程中,总是有一台UPS长时间闲置,使用效率低,备用UPS的电池长期处于浮充状态,电池无法放电,使用寿命大大缩短。但是,可以增加主从转换装置,定期对主从机进行转换,并依次对主从机的电池进行充放电,以解决这一问题。但在主从转换过程中,从机处于空载运行状态。一旦切换过程发生,负载将从0变为100%。整流器和逆变器会受到大电流冲击,容易损坏,影响正常输出,甚至断电。

  ⑤ 维修很困难。当主机发生故障并切换到从机电源时,无法关闭用户负载,也无法关闭主apcups电源进行维护。一旦从机发生故障,整个供电系统将中断。

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